автореферат диссертации по истории, специальность ВАК РФ 07.00.10
диссертация на тему: Развитие концепций сверхзвуковых пассажирских самолетов

Полный текст автореферата диссертации по теме "Развитие концепций сверхзвуковых пассажирских самолетов"

■' л (• С/

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ

На правах рукописи

Дрозжилов Алексей Петрович

РАЗВИТИЕ КОНЦЕПЦИЙ СВЕРХЗВУКОВЫХ ПАССАЖИРСКИХ САМОЛЕТОВ

Специальность 07.00.10 - история науки и техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

научный руководитель доктор технических наук, профессор М.К.Рождественский

Москва - 1993

V ' 1

Работа выполнена в Институте истории естествознания и техники РАН

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор М.К.Рождественский.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук МЛ.Галлай.

кандидат технических наук С.В.Кувшинов.

Ведущее предприятие:

АНТК им. А.Н.Туполева

Защита состоится й. и/щ* ^ 1993 г., в ^ час., на за-

седании Специализированного Ученого Совета К.003.11.03 в Институте истории естествознания и техники РАН по адресу: 103012, г. Москва, Старопанский пер., 1/5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института истории естествознания и техники РАН.

Актуальность темы. Воздушный транспорт получает все большее [спространение в мире и оказывает все большее влияние на мно-:е стороны человеческой деятельности. Это обусловлено ростом вза-юсвязи экономических систем различных стран и регионов, сниже-гем уровня политической напряженности в мире.

Авиация с момента своего возникновения всегда рассматривать как наиболее высокоскоростное средство транспорта. Успехи в звитии технических средств пассажирской авиации превратили ее глобальное средство транспорта, практически не имеющее огра-гаений по дальности маршрута. Тенденция постоянного роста ско-стей полета на протяжении длительного времени доминировала в •оцессе развития системы воздушного транспорта. В соответствии этим, создание и ввод в эксплуатацию пассажирских самолетов с здушно—реактивными двигателями радикально изменило облик ми-вого воздушного транспорта, способствовало формированию всемир-й сети авиационных маршрутов. В дальнейшем, вслед за появлением спериментальных сверхзвуковых летательных аппаратов и сверхзву-вых самолетов военного назначения, возникла идея освоения сверхнового диапазона скоростей полета пассажирскими транспортными са-летами. Прогресс в данном направлении зависит от преодоления труд-лей, связанных с наличием объективно существующих физических законов, ределягацих изменение характера взаимодействия летагелыюго аппарата с ружакхцей средой. До настоящего времени нельзя утверждать, что прсбле-обеспечения адекватных технике—экономических характеристик сверхнового пассажирского самолета успешно разрешена. Усилия, предпринятые йласти создания сверхзвукового пассажирского самолета (СПО, не имеют задденга в истории авиащш по сюим масштабам. В ходе исследований, тентированных на создание СПС, были осуществлены научно—исследова-иьские роботы практически во всех областях комплекса наук, относящихся шиации. Проводились многочисленные просктно—конструкторские проращен предложенных вариантов таких самолетов. Помимо этого, работы в исти создания СПС потребовали всесторонних технико—экономических экж последствий их использования. К этому следует добавить необхо-¿ость учета влияния СПС на экологическую обстановку. Все это при-ю к тому, что в случае создания СПС мы сталкиваемся с новым «плексом проблем, лежащих в плоскости отношений "техника—об-сгао". При этом особенно актуальным является обоснование выбора ггветствующей концепции СПС. Отсутствие научно обоснованного 5ора подобной концепции во многом предопределило неудачи с данием СПС первого поколения. В настоящее время, в условиях здолжающейся дискуссии о том, создавать или не создавать СПС >рого поколения, историко—технический анализ процесса разви-

1

тия концепций СПС, по нашему мнению, будет актуален. По; бный анализ позволит выявить основные закономерности такого щ цесса, а затем определить его перспективу.

Историко—технический анализ развития концепций СПС внос вклад в изучение особенностей развития сложных технических < стем, в исследования взаимоотношений "техника—общество".

Наша страна, обладающая широкой сетью авиационных марш[ тов значительной протяженности, заинтересована в создании и Э1 плуатации экономически оправданного, экологически приемлем« СПС. Участие в международных программах по созданию такс самолета будет определенным образом способствовать процессу кс версии военного производства при одновременном сохранении и щ умножении научно—технического потенциала страны. Все BbimeH3j женное указывает на актуальность исследования по теме: "Развю концепций сверхзвуковых пассажирских самолетов".

Основной целью исследования является выявление тенденций ф< мирования и развития концепций СПС. Это обуславливает необхо; мость решения следующих задач: сбор и систематизация результат научных исследований, технико—экономических параметрических и ледований, проектно—конструкторских разработок, материалов рабо' го проектирования, а также результатов испытаний и эксплуатации СГ определение общего уровня развития авиационной науки и техники и i следование взаимосвязи процессов разработки и создания СПС с этим ур нем; изучение источников формирования концепций СПС, выявление и уп наше особенностей каждой концепции, способсгесвавших ускорению или раничению их развития; определение основных этапов и периодов проце развитая подобнькко1щст|дй;оценка преимуществ и недостатков пред] женных концепций, а также областей наиболее эффективного их приме! гам ; определение перспектив дальнейшего развития концепций СПС. К] ме того, задачами исследования являются: введение в научный оборот нов фактов, уточнение приоритетов, дальнейшее развитие истории авиациош техники.

Научная новизна работы. Изучение отечественной и зарубежн литературы, посвященной как истории авиации вообще, так и i тории создания СПС в частности, позволяет утверждать, что раб по комплексному историко—техническому анализу развития кс цепций СПС до сих пор не проводилось. Данная работа являет первым как в России, так и за рубежом комплексным историко техническим исследованием, посвященным анализу развития кс цепций СПС и, тем самым, охватывающим весь процесс развит СПС на протяжении всей его истории и во всех странах, где щ водились разработки данных самолетов.

В ходе выполнения данной работы был обобщен и проанализи-ован опыт разработки, выбора и оптимизации концепций СПС с омента их возникновения до настоящего времени. Прослежена внут-енняя динамика понятия "концепция СПС". С целью выявления ис-эчников и условий формирования подобных концепций исследовалась заимосвязь процесса их развития с общим ходом исторического разви-яя авиации в целом. Установлены и систематизированы много числен-ые факты, позволяющие создать целостную картину развития концеп-ий, причем ряд фактов впервые введен в научный оборот. Выявлены шэномерности и движущие силы рассматриваемого процесса.

Проведение данного историко—технического исследования в ши-эком контексте политических и экономических реалий позволило пределить постоянные и преходящие факторы развития и выявить волюцию целевой направленности работ от создания СПС как боль-юй технической системы к созданию СПС как средства транспорта, ри этом были исследованы объективные условия формирования, ис-эрическая роль и области применения каждой концепции, а также зльнейшие направления разработки и перспективы использования. В процессе проводимого историко—технического анализа просле-ены закономерности развития составных элементов концепций СПС, зссмотрена эволюция основных принципов проектирования СПС и х влияние на прогресс авиации в целом. В процессе исследования редложена периодизация истории развития концепций СПС, впер-ле составлена классификация таких концепций, внесены уточнения оценки роли той или иной концепции СПС, вклада ученых, конст-/кторов, проектно—конструкторских и научно—технических учреж-;ний в формирование и развитие рассматриваемых концепций. Осо-зе внимание уделено освещению и анализу развития отечественных энцепций СПС. Впервые собраны воедино практически все проекты технические предложения СПС (автором зафиксировано более 2000 тгочников, из которых 658 приведено в библиографии), составлены :емы, отражающие динамику развития концепций. Методика исследования в основном определяется особенностями из-занного объекта исследования. Выбор в этом качестве концепции СПС и зол ил оперировать универсальным понятием, которое содержит в се: сущность сверхзвукового пассажирского самолета как технического ёдства. При этом разрабатывалась методическая проблема места кон-гпции СПС в общем процессе развитая этого типа самолетов. Пока-на двоякая роль концепций как средства развития и как объекта раз-ггия СПС. В результате конкретизации понятия концепции примени-лыга к СПС было определено, что такая концепция представляет собой инство—взаимодействие научно—технических и экономико—эксплуа-

тационных элементов, причем в качестве "ядра" концепции СП выбрана применяемая аэродинамическая конфигурация (модель и пользуемого обтекания). Это допущение представляет интерес с точ! зрения изучения истории техники в целом, поскольку позволяет i только констатировать интегративное содержание объектных облает« научно—технического знания, но и вскрывает внутреннюю структу] подобного интегративного комплекса. Методика исследования проце са развитая концепций, использованная в настоящей работе, заклк чается в выявлении различных аспектов противоречия между оозд, нием СПС как больших технических систем и как средств транспор" и раскрытии средств их разрешения. Предложенная трактовка пои тия концепции сверхзвукового пассажирского самолета расширяет тр диционное представление о структуре технической системы, которое ев дилось в основном к предметному ее описанию. Помимо этого, исслед вание процесса развипш концепций позволяет осуществлять оценку перепоет создания и применения СПС, опираясь на максимально широкий круг ра сманиваемых факторов влияния, относящихся к различным сферам фук циоыирования техники и общества. В соответствии с принятой методикой и следования уточнена периодизация. В дополнение к общепринятому делен» на "СПС первого поколения" и "СПС второго поколения" предложен« периодизация отражает процесс развития концепций СПС каждого ni каления как переход от создания СПС как большой технической а стемы к созданию СПС как средства транспорта. Предложенная п риодизация отвечает динамике процесса развития и позволяет орп нюавать рассматриваемый фактический материал в соответствии с внутрош логикой процесса. Автором впервые разработана классификация концепций СП1 позволившая обовшчть ромки исследования.

На защиту выносятся: разработанная классификация концепцп СПС; периодизация истории создания СПС; установленная завис! мость характеристик процесса развития концепций СПС от обще! уровня авиационной науки и техники; характеристики влияния п< литических и экономических факторов на процесс развития даннь концепций, особенности хода разработки и создания таких самол! тов в различных странах; установленная последовательность фо] мирования и развития концепций СПС, и их роль в создании пр< ектов СПС; выявленные приоритеты в разработке концепций; м торически обоснованные перспективы дальнейшего развития концепщ СПС.

Практическая значимость исследования заключается в возмол ности использования его результатов в работе научно—исследок тельских и опытно—конструкторских организаций при разработо и прогнозировании перспективной авиационной техники, в учебно

4

¡хщессе авиационных ВУЗов, в работе музеев и выставок, в изо-эетательской деятельности, при создании обобщающих работ по ис->рии авиации.

Структура диссертации принята в соответствии с периодизацией, збота состоит из введения, трех глав, заключения и выводов. Она итожена на 205 страницах машинописного текста, иллюстрирована ) рисунками и 12 таблицами. В Приложении представлен спра->чно—иллюстративный материал из 80 рисунков, повышающий зна-:ние работы для практического использования. Во введении обосновывается актуальность исследования, его на-шая новизна, достоверность и практическая значимость, опреде-потся цели и задачи работы, излагаются методические основы ра->ты, дается обзор существующих публикаций по теме диссерта-ш.

В первой главе рассматривается формирование и развитие кон-:пций СПС первого поколения в период их развития как больших хнических систем (1947—1962 годы). Широкий охват материалов »зволяет претендовать на наиболее полное освещение истории раз-[ботки проектов СПС.

В разделе 1 рассмотрены источники формирования ранних кон-:пций СПС. Определено, что общая тенденция расширения высот-»—скоростной области полетов JIA привела к появлению идеи со-ания СПС как одного из классов предполагавшихся сверхзвуко-IX JIA. Установлено, что первым известным проектом СПС является хническое предложение NACA (США, 1947г.). При этом показана язь данного технического предложения с разрабатывавшимися в эти ды экспериментальными сверхзвуковыми J1A. В разделе 2 анализируются исследования применимости отдель-IX технических решений в качестве основы формирования и раз-;тия концепций СПС в середине 1950—х годов. При этом уста-1Влено, что в рамках рассматриваемого лодпериода (1947—1956 го-i) развитое концепций СПС не получило еще четкой целевой направленности самостоятельной значимости. Исследования возможных конструктивных рений представляли собой адаптацию технических знаний, применяемых при зработке военной техники. Отмечено, что технические предпосылки к создаю проекта СПС были сформированы в СССР, США и Великобритании прак-чёски одновременна Появившиеся проекты СПС были основаны на радикаль-к технических решениях (вертикальный взлет—посадка, атомные двигатели) имели характер моделей, на которых отрабатывались отдельные кснструктор-ие решения.

В разделе 3 анализируется развитие концепций СПС как боль-)й технической системы (данный подпериод охватывает 1956—1962

годы). Отмечается комплексный подход к проблеме создания СП Установлено, что основой для выделения трех основных направл ний разработки различных групп концепций СПС послужили аэр динамические модели обтекания ЛА.

В подразделе 3.1 рассматривается "эволюционная" концепция СП основанная преимущественно на адаптации известных технических среде При этом предусматривалось уменьшение влияния нежелательных аэроа намических эффектов при использовании решений, характерных для дозе ковой авиации. Показано, что невозможность достижения требуемых харе терисгик в трансзвуковом диапазоне скоростей (М-1,15—1,25) послужи причиной прекращения данных разработок.

В подразделе 3.2 анализируются пути развития "революционны концепций СПС. Показано, что основой для разработки проектов СП рассчитанных на скорости полета М=2,0—2,4 , стала аэродинамическ концепция треугольного крыла малого удлинения, использующего при цип управляемого отрыва для создания подъемной силы. Установлю что в рамках рассматриваемого подпериода развитие данных концепц СПС шло в направлении обеспечения приемлемых аэродинамических динамических характеристик СПС на всем диапазоне режимов поле СПС. Показано, что исследования крыльев малого удлинения, пров дившиеся в рамках работ по созданию СПС во второй половине 1950 х годов позволили определить новый тип обтекания ЛА и создать н вый принцип аэродинамического проектирования. Установлено, что н чальный период создания СПС Бристоль — "Конкорд" явился пера крупной научно—технической про1раммой в истории развития пасс жирской авиации, что отражает комплексный подход к проблеме ра вития концепцийСПС. Отаечено,_что^}юрмирование ранних конце ций СПС происходило в СССР практически одновременно с програ: мой БАК — Сюд Авиасьон "Конкорд".

В подразделе 3.3 рассматриваются "прогностические" концепц] СПС. Выявлено, что основным фактором, выделяющим новый ком леке задач при создании СПС для скоростного диапазона М=3—3,3 является влияние аэродинамического нагрева, что приводит к необх димости разработки концепции ЛА, все фазы создания которого аэродинамическое и конструктивное проектирование, технологически подготовка производства, серийное производство и эксплуатация — 1 имели аналогов. Прослежено влияние работ по созданию беспилотш ЛА большой дальности в СССР и США и сверхзвукового бомбард ровщика В—70 (США) на пути развития данных концепций СП Отмечена тенденция объединения функций создания тяги и подье) ной силы в конструктивных проработках подобных СПС. Выявле] наличие значительного интереса к разработке "прогностических" ко

лций СПС именно в рамках начального периода создания СПС, о было основано на посылке, что СПС меньшей скорости быстро тареют морально, так как не обладают потенциалом дальнейшего звития. .Установлено, что формирование концепций СПС для дан-го скоростного диапазона не завершилось выработкой технического едства, адекватно удовлетворяющего требованиям к пассажирским иолетам, хотя исследованные технические средства и принципы протирования СПС показали потенциальную возможность дальнейшего сширения высотно—скоростной области полетов. В разделе 4 анализируются исследования элементов концепций СПС. ж этом отмечается, что важнейшей особенностью процесса формиро-ния концепций СПС было то, что все составляющие этих концепций вдавались практически заново — от выработки оптимального профиля летов до разработки агрегатов и деталей. Подчеркивается необходи-сть разработки всех элементов концепции в соответствии с требова-ями системоприпщносги. Отмечается, что исследуемые элементы кон-пций не были жестко связаны с разработкой конкретных проектов СПС, о свидетельствует о раннем периоде развития концепций. Выявлено, что рамках рассматриваемого периода были начаты исследования, ориенти-ванные на развитие концепций СПС не только как больших техниче-их систем, но и как средства транспорта. Закономерным следствием эп>-стало создание технико—экономических моделей, необходимых для оп-иизации предлагаемых технических решений по значительному личеству параметров. Отмечено, что проблема выбора скорости 1С фактически представляла собой проблему выбора стратегии со-зния СПС, выбора базового уровня технических знаний, необходи-1го для создания таких самолетов. Показано, что технические про-эзы возможности создания СПС явились отражением начала формования концепций СПС как средства транспорта, что илось следствием сравнительно успешного поиска принципи-ьных научно—технических решений, позволивших развивать концеп-и СПС как больших технических систем. Установлено, что данный оцесс соответствует переходу в процессе разработки проектов данных лалегов от изыскательского прогнозирования, ориентирующегося на име-циеся возможности разработки новых технических средств, к норматив-му прогшзиргтанию, предусматривающему ориентацию на поставленную ш> — создание работоспособного СПС. Тем самым, определено, «по к заилению рассматриваемого периода были в целом сформированы концеп-и СПС как большой технической системы и закладывались предпосылки тьнсйшего развитая концепций СПС как средства транспорта. Во второй главе рассматривается развитие концепций СПС пер-

вого поколения в период их развития как средства транспорта (ш чало 1960—х — середина 1970—х годов).

В разделе 1 анализируются исследования проблем адаптации СП в системе воздушного транспорта и связанное с этим расширени понятия концепции СПС. Установлено, что за рассматриваемый пе риод концепции СПС превратились из гипотетических технически систем с различной степенью соответствия прежде всего техниче ским требованиям в принципы разработки и проектирования серий ных СПС, эксплуатируемых в условиях реального рынка авиапере возок. Показано, что адаптация концепций СПС в системе воздуш ного транспорта выводила эти концепции за рамки собственно техничеаса явления как совокупности определенных технических решений в область ре ализащш потребностей общества в осуществлении перевозок воздушным транс портом. Ошечаегся, что тачало данного периода в развитии концепций СП следует связывать не с каким—либо хронологически однозначно определен ным событием, а с ростом доли исследований, посвященных проблемам адат тации СПС в системе воздушного транспорта. Установлено, что основны противоречием, которое определило пути развития концепций СПС в рал ках данного периода, являлось противоречие между потенциально высоким характеристиками производительности СПС и невозможностью реализаци этих характеристик в ходе эксплуатации ввиду присущих концепциям СП* -технико—экономических и экологических недостатке», а также ввиду от сугсгвия вспомогательных структур, необходимых для нормального функци онирования СПС. Определено, что исследования проблем адаптации СПС системе воздушного транспорта затрагивали самые различные аспекты сс здания и эксплуатации подобных самолетов, в том числе оптимальное пла нирование использования парка СПС, оптимизацию профиля полета ; графика движения, улучшение технико—экономических характеристи на нерасчетных режимах полета и связанную с этим улучшением раз работку центральной электронной системы управления, определение ха рактеристик влияния СПС на окружающую среду и изучение способо минимизации этого влияния. При этом характер проводимых исследо ваний, оценок технических решений и выработанных рекомендаций сви детельствует о нормативном подходе к прогнозированию и раз работе концепций СПС. Выявлено, что исследования проблем адаптации кон цепций СПС в системе воздушного транспорта способствовали расшире шло понятия концепции СПС, которая заключает в себе взаимосвяз технических характеристик СПС и способа его экономически оправдан ной эксплуатации в системе воздушного транспорта. Установлено, чт существенная зависимость экономических результатов эксплуатации СП( от условий эксплуатации и вспомогательной инфраструктуры заставлял! рассматривать такие самолеты в качестве особого вида воздушного транс

юрта. При этом впервые в истории воздушного транспорта были существлены комплексные исследования предлагаемых для эксплуатации анцепций СПС.

В разделе 2 рассматривается процесс формирования новых кон-епций СПС в 1960—х годах. Показано, что этот процесс являлся тражением общей тенденции расширения высотно—скоростной об-асти полетов самолетов. Установлено, что источником формиро-ания предложенных концепций гиперзвуковых пассажирских са-олетов (ГПС) послужили аэродинамические исследования в обла-ги гиперзвуковых течений, что свидетельствует, с одной стороны, начальном периоде проработки концепций, а с другой — о суще-гвенном изменении конфигурации летательных аппаратов в связи переходом к новому типу обтекания. Выявлено, что формирова-ие концепций ГПС в 1960—е годы происходило аналогично фор-ированию ранних концепций СПС в 1950—е годы, что свидетель-гвует об определенной повторяемости в выдвижении и отборе кон-епций СПС в ходе расширения высотно—скоростного диапазона алетов. Установлено, что необходимость успешного разрешения прочем адаптации СПС в системе воздушного транспорта вновь привела развитию концепций трансзвукового СПС. Определено, что основой ормирования данных концепций послужили теоретические исследо-1ния возможности создания СПС, не имеющего эксплуатационных раничений, связанных с неблагоприятным воздействием звукового уда-и Выявлено, что подобные концепции СПС, рассчитанные на трансзву->вые скорости полета, являлись первыми концепциями самолетов, в ос-)ве формирования которых лежали требования эколопш. В разделе 3 рассматривается дальнейшее развитие концепций СПС ходе проектирования и постройки СПС в различных странах. Отучается существенное влияние политико-экономических факторов « осуществление данных программ.

В подразделе 3.1 анализируется развитие концепций СПС, проходившее в процессе реализации программы создания СП С в США. ¿явлено, что выбор для рассматривавшихся проектов скоростного ди-изона, соответствующего М=3—3,5, потребовал создания принципи-ьно новой научно—исследовательской и производственно—технической зы. Установлено, что в ходе разработки по данной программе конкурс-сс" проектов были сформированы концепции СПС для скорости полета »3—3,5, обладающих удовлетворительными технике—экономическими ха-ктерисгиками. Отмечено, что в ходе осуществления данной программы был дан значительный научно—технический потенциал, использованный в раз-пи авиационной техники. Определено, что параллельное формирование ксн-пции СПС для выбранного скоростного диатзега и разработка конкурсных

9

проектов СПС приводили к постоянной корректировке технико— экономических характеристик и увеличению затрат на осуществление данной программы, что привело к ее прекращению.

В подразделе 3.2 рассматривается развитие концепции СПС, рассчитанного на скоростной диапазон М=2—2,4, осуществленное в ходе создания СПС Ту—144 в СССР. Отмечено, что разработка концепции Ту—144 основана на научно—исследовательских и проектно—конструкторских работах, проводившихся в СССР в 1950—е — 1960—е годы и ориентированных на создание самолета со сверхзвуковой крейсерской скоростью полета. Выявлено, что выработанная концепция Ту— 144 представляла собой концепцию СПС для выполнения полетов преимущественно над континентом, в отличие от "трансатлашической" концепции "Конкорд", что предъявляет более жесткие требования к характеристикам интенсивности звукового удара. Стремление выполнить проект в соответствии с данными требованиями привело к необходимости увеличения высоты полета и некоторому пгреразмериванию самолета, что отрицательно сказалось на его технико—экономических характеристиках. Определено, что в ходе создания Ту—144 происходило параллельное проектирование и дальнейшее развитие концепции СПС, что проявилось в разработке "глубоких" модификаций Ту—144. Подобная организация работ ближе к американской программе отдания СПС и затруднила успешную реализацию возможностей Ту—144 в эксплуатации.

В подразделе 3.3 анализируется дальнейшее развитие концепции СПС, рассчитанного на скоростной диапазон М-2—2,4, происходившее в процессе проектирования и постройки самолета "Конкорд" (Великобритания—Франция). Установлено, что развитие данной концепции происходило как адаптация уже сформированной концепции к условиям рынка авиаперевозок, причем наличие подобной сформированной концепции способствовало успешной реализации данной программы создания СПС. Отмечается, что ориентация на скорейшую разработку проекта СПС привела к использованию "эволюционных" изменений в процессе его реализации. Выявлено, что в связи со специфическим* требованиями, предъявляемыми к эксплуатационным характеристикам СПС при разработке отельных систем СПС между ними возникают новые функциональные связи. Отмечается, что итоги эксплуатации самолета "Конкорд' подтвердили, что экономические характеристики СПС как особсго вода воздушного транспорта подвержены действию макроэкономических факторов — топливно—энергетических и экшомических кризиоов, колебаний курсов валюп — в большей степени, чем воздушный транспорт в целом.

В третьей главе рассматривается процесс формирования и развитш концепций СПС второго поколения (середина 1970—х годов — наст время). Подчеркивается, что при исследовании и разработке концеп-

дай СПС второго поколения использовался и продолжает испольэо-■аться научный, конструкторский и производственный опыт, накоплений в ходе разработки и создания СПС первого поколения.

В разделе 1 рассматриваются программы создания СПС второго по-:оления и происходившее в ходе их реализации формирование и азвитие концепций СПС второго поколения. Установлено, что пер-ы" подобные концепции, которые могут быть отнесены к СПС вто-юго поколения, были разработаны и исследованы еще в 1972—1973 одах, что объясняется прогрессом применяемых технических знаний, . также неполным соответствием СПС первого поколения заявленным ехнико—экономическим характеристикам. Отмечено, что решение о [рекращении работ над проектами СПС первого поколения в США в 971 г. способствовало сосредоточению усилий на решении задачи сода ния СПС второго поколения, чем объясняется активное участие аме-иканских научно—исследовательских и проектно—конструкторских ор-анизаций в программах создания СПС второго поколения. Выявлено, то в качестве основных технических средств, предлагаемых в качестве азовых элементов концепций таких самолетов, рассматривались двига-ели изменяемого цикла, композитные материалы, системы автоматиче-кого управления, которые должны были дополнять преимущества вы-ранных аэродинамических конфигураций. Установлено, что развитое концеп-ртй на этапе робот по созданию СПС второго поколения характеризовалось ерякхгм основных усилий с разработки концепций СПС, ориентированных а создание на их основе проекте» СПС, на разработку технических средств, гюсобных значительно улучшить технико—экономические характеристики ерспективных самолетов. Подобный принцип формирования концепций сви-етельствует о прогрессе в развитии электронно—вычислительных машин и рограммных средств, позволяющем проводить оптимизацию элементов кон-епций и концепций СПС в целом. Выявлена тенденция преимущественной азробеггки СПС для скоростного диапазона гшета, соответствующего М=2,2— ,6, что свидетельствует о сближении двух основных линий развили СПС — :ПС для М=2—2,2 и СПС для М-3—ЗД Развитие такой тенденции в рамках досматриваемого этапа практически исключало стратегию создания подобных шолетсв "через поколение", патьэовавшуюся большей популярностью на эта-е создания СПС первого поколения. Отечено, что несмотря на значительные спехи, достигнутые в освоении гаперзвукового диапазона скоростей полета, альшая часть предпринимаемых усилий была направлена на создание яперзвуковых ЛА военного назначения и прогресс в области развития онцепций гиперзвуковых пассажирских самолетов нельзя назвать зна-ителъным, причем трактовка разрабатываемых технических средств как редназначенных прежде всего для использования в проектах шперзву-овых пассажирских самолетов объясняется политическими мотивами.

В разделе 2 рассматриваются проблемы адаптации СПС второ поколения в системе воздушного транспорта. Выявлено, что в н, стоящее время в связи с ужесточением технико—экономических экологических требований, предъявляемых к СПС, существенно во растает роль концепций СПС, разработка которых в виде технико-экономических моделей позволяет проводить оптимизацию npoei тов таких самолетов и поддерживать необходимый уровень иссл! дований технических средств, необходимых для создания СП второго поколения, удовлетворяющего всем предъявляемым к нему треб ваниям. Отмечаю, что увеличение степени тождественности процесса ра вития концепций СПС процессу развития СПС как технического обьек является отражением общей тенденции развития авиационной техники. Э связано со сложностью решаемых задач, огромными затратами на реализ; •емые программы и вытекающей из этого невозможностью действовать м •годом "проб и ошибок". Выявлено, что в настоящее время большую ра играет международная координация программ го разработке концепт СПС в связи со значительными масштабами подобных программ. Усгаш лено, что интерес, проявляемый в настоящее время к разработке сверхзв; ковых административных самолетов, отражает тенденцию адаптации свер: звуковых пассажирских самолетов в системе воздушного транспорта. Свер: звуковые административные самолеты, в силу своего функционально! назначения, не вступают в прямую конкуренцию с магистральными дозв; ковыми авиалайнерами, что позволяет им занять свою "нишу" на рыт авиаперевозок. Помимо этого, относительная близость массово—размернь характеристик сверхзвуковых административных самолетов к современны истребителям позволяет в достаточно полном объеме использоват разработки, предназначенные для военной авиации, что способсгвуе проведению процесса конверсии военного производства при одновремег ном сохранении научно—технического и производственного потенцш ла, накопленного в авиационной промышленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

В диссертации впервые исследован процесс развития концепци сверхзвуковых пассажирских самолетов. Конкретизировано содержа ние понятия концепции применительно к подобным самолетам; выяе лены основные закономерности формирования и развития таких кон цепций; определена последовательность развития концепций сверхзвуке вых пассажирских самолетов и предложена периодизация этого развили определен характер влияния экономических и политических факторов н процесс развития концепций сверхзвуковых пассажирских самолетов и вы явлены особенности проводившихся в различных странах работ по реал» зации данных концепций; определены приоритеты в разработке концел

ий; определены исторически обусловленные перспективы дальнейшего раз-ггия концепций сверхзвуковых пассажирских самолетов. В результате проведенного исследования получены следующие вы-щы:

1. В развитии концепций сверхзвуковых пассажирских самолетов ожно выделить следующие этапы и периоды:

1 этап — развитие концепций СПС первого поколения (1947 г.— :редина 1970—х годов);

1 период — формирование и развитие концепций СПС как >льших технических систем (1947 г.— начало 1960—х годов);

1 подпериод — формирование концепций СПС на ос-зве отдельных радикальных технических решений (1947 г.—1956г.);

2 подпериод — реализация комплексного подхода к раз-ггию концепций СПС (1956 г.— начало 1960—х годов);

2 период — адаптация концепций СПС первого поколения системе воздушного транспорта (начало 1960—х — середина 1970— годов);

2 этап — развитие концепций СПС второго поколения (середина )70—х годов — наст.время);

1 период — формирование комплекса научно—технических шний, являющихся основой концепций СПС второго поколения «редина 1970—х — конец 1980—х годов);

2 период — начало исследований по адаптации концепций ПС второго поколения в системе воздушного транспорта (с конца >80—х годов).

2. История развития концепций сверхзвуковых пассажирских са-злетов восходит к 1947 г. когда NACA (США) был предложен прост сверхзвукового самолета с пассажирской кабиной.

3. Формирование и развитие концепций сверхзвуковых пассажир^ их самолетов, обладающих приемлемыми технико—экономически-я характеристиками, стало возможным в результате перехода от раз-[боток проектов сверхзвуковых пассажирских самолетов на основе от-льных радикалыак технических решений к комплексным научно—'техническим сграммам го епданию подобных сатпетсв. Этот пройде определял пут раз-тая конц епций СПС в 1950—е годы.

4. Технико—экономические модели, создаваемые на основе кон-агций сверхзвуковых пассажирских самолетов, являлись средством ггимизации проектов в процессе создания сверхзвуковых пассажир-их самолетов на- протяжении всей истории развития данных техни-ских объектов.

5. На основе использования объективных законов аэродинамики здавались концепции сверхзвуковых пассажирских самолетов, раз-

личавшиеся используемым типом обтекания: классическое безо рывное обтекание; управляемый отрыв; обтекание, использующ скачки уплотнения для создания подъемной силы. Концепц] сверхзвукового пассажирского самолета, сформированная на осно классического безотрывного обтекания, не обеспечивала достижем приемлемых технико—экономических характеристик. Исследования у равляемош отрыва на крыльях малого удлинения позволили опред лить новый тип обтекания ЛА и создать новый принцип аэродин мического проектирования, явившийся основой формирования ко цепции сверхзвукового пассажирского самолета, рассчитанного ] скорости полета, соответствующие М=2—2,4. Формирование концепций г добных пассажирских самолетов, раосчшанных на скорость полета М=3 и вьп и использующих скачки упшшения для создания подъемной силы, ж заверш лось выработкой технического средства, адожтю узиалетаорякжцего требовали к пассажирским самолетам как к средству транспорта.

6. Научно—технические программы по созданию сверхзвуковь пассажирских самолетов первого поколения, осуществленные в ССС США, Великобритании и Франции, различались по роли соответств ющих концепций подобных самолетов. Разработка и проектирован: сверхзвукового пассажирского самолета "Конкорд" (Великобритания Франция) происходили на основе полностью сформированной конце ции, что обусловило реализацию данного проекта и ввод самодега "Ко корд" в эксплуатацию. Программа создания сверхзвукового пассажи скош самолета в США характеризовалась параллельным ходом развил концепщш и осуществления разработок конкурсных проектов, что пр водило к постоянной корректировке технико—экономических показат лей и прекращению данной программы. Создание сверхзвукового пасс жирского самолета Ту—144 (СССР) было связано с процессом оптом зации концепции данного самолета путем создания ряда модификаци

7. В настоящее время имеются научно—технические предпосы. ки для создания сверхзвуковых пассажирских самолетов второго п коления. Развитие концепций на этапе осуществления работ 1 созданию сверхзвуковых пассажирских самолетов второго покол ния характеризуется переносом основных усилий с разработки ко! цепций подобных самолетов на разработку технических средств, сп собных радикально улучшить технико—экономические характерисл ки перспективных сверхзвуковых пассажирских самолетов.

8. В качестве перспективных следует рассматривать администр тивные сверхзвуковые пассажирские самолеты, как в большей ст пени удовлетворяющие экономическим и экологическим критерия]

Материалы диссертации докладывались в 1988—1992 годах на XI

14

[ XIV научных чтениях памяти С.П.Королева, на XXXIII и XXXIV [аучных конференциях аспирантов и младших научных сотрудни-ов ИИЕиТ РАН, на заседаниях секции истории авиации и космо-гавтики Российского национального комитета по истории и фило-офии науки и техники.

По теме диссертации опубликованы следующие работы автора:

1. Рост аэродинамического совершенства пассажирских самолетов 1945—1985 гг.) // Из истории авиации и космонавтики. М.: ИИЕиТ, 989. — Вып.58. — С.64—74.

2. Ранние проекты сверхзвуковых пассажирских самолетов //Из стории авиации и космонавтики. М.: ИИЕиТ, 1990. — Вып.60. — :.106—119.

3. Анализ развития концепций сверхзвуковых пассажирских само-етов второго поколения // Тезисы XXXIII научной конференции ас-ирантов и молодых специалистов по истории естествознания и тех-ики. М.: ИИЕиТ, 1991. — часть II. — С.134—135.

4. Развитие концепций сверхзвуковых административных самоле-ов // Тезисы XXXIV научной конференции аспирантов и молодых пециалистов по истории естествознания и техники. М.: ИИЕиТ, 1992. - С.81—82.

I

I

I

I

Нвучав-исследовв-т«льспе и проек-тно-жжструктор-схие работы по создают САС

Комплексные исследования технических средств дня создания СПС

ЛаРОШНЛШЧВСКИЕ ксндавди

X

Зводвшокше Револгафюнни* Прогноотические

1 1 1

Исследовали трансзвуковых СПС со стрело-видашк хриыов Исследования СПС для М-2 на основе хоиоеп им крыла палого удлинения Исследования СПС ДЛЯ Ы-Э

Исследования I трансзвуковых СПС с ышошалкноЯ ин тенсивности> ягу нового удари

Проектирование,

построй*» м дсапдуатация

•Конкорд" и 1У-144

V

Сроехпше работы по создании СПС, проводившие ел в Сш. Раз работ к« проекта СПС Вэ инг-2707

7

Нлучмо-исследова-геЛские и проектно конструктор«»« работы по создана» СПС второго поколения

Исследовании возможности создания гивер звуковых ЛА и

ВИС

Исследования технических средств для создания ПЮ